ファスナーの水素脆化はどのような現象を起こすのか、ファスナーに水素脆化が起こる理由、ファスナーの水素脆化を解消する方法

水素脆化は主に低合金高張力鋼、ステンレス鋼、弾性部品で発生しますが、これらの部品には当然次のようなものもあります。ファスナー製品.

ファスナー製品が水素脆化するとどうなりますか?ファスナーの水素脆化は、通常、最初に応力が加わってから数時間以内に発生します。ファスナーを締めると、応力集中が最も高い部分に向かって水素が移動し、母材の強度を超えて圧力が上昇し、表面に小さな亀裂が生じます。このような小さな亀裂が形成されると、すぐに活性水素が新たに形成された亀裂に浸透します。この「圧力-破断-浸透」サイクルは、ファスナーが破損するまで続きます。

では、なぜファスナーに水素脆化が起こるのでしょうか?ファスナーの加工・処理中、特に表面処理工程のめっき前の酸洗いやアルカリ洗浄、その後の電気めっき工程では、金属皮膜や金属表面上の水素の一部が金属内部に浸透します。このとき、ファスナー中には水素が多く含まれており、一定の外力が作用すると水素脆化が発生する可能性があります。

ファスナーの水素脆化の危険性は非常に深刻なので、水素脆化の脅威を取り除くにはどうすればよいでしょうか?実践の結果、ファスナー製品の表面処理工程が完了したら、ファスナー製品から水素が染み出すように、できるだけ早く低温で乾燥する必要があることがわかりました。ここでの低温は通常１７６～１９０℃に制御される。処理時間は通常 3 ～ 24 時間です。

溶融亜鉛めっきは電解亜鉛めっきではなく機械めっきであるため、水素脆化を回避できます。工学基準により、HRC35 (帝国 Gr8、メートル等級 10.9 以上) を超える硬度のファスナーの溶融亜鉛メッキは禁止されています。したがって、溶融めっきファスナーでは水素脆化がほとんど発生しません。